含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法技术

本发明专利技术公开一种含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法。将设定的等壁厚的第一含板状造型的注塑零件数字模型沿厚度方向抽取注塑零件中性面，将含板状造型的注塑零件中性面网格化分区，设定含板状造型的注塑零件中性面各网格区域的网格初始壁厚，根据含板状造型的注塑零件在车辆上的连接约束要求设置约束，在网格区域内施加作用力，获得作用力下网格区域内中性面的位移，比较标准位移值，确定所述区域内壁厚的增减调整，进而得到所述区域的刚度要求的最小壁厚，按照同样的方法得出其他区域的刚度要求的最小壁厚值。本发明专利技术方法数据处理量相对较少，效率较高，最大程度的降低保险杠的壁厚，实现保险杆的轻量化，同时解决成型外观、刚度不能兼顾的问题。

【技术实现步骤摘要】
含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法本专利技术属于注塑零件部件设计技术，具体涉及一种注塑零件壁厚的确定技术，特别是含有板状造型的注塑零件壁厚仿真技术。
技术介绍
目前大部分汽车保险杠为普通壁厚，壁厚范围：t2.8～t3.2mm，近几年部分厂家展开薄壁化设计，薄壁化的壁厚范围：t1.8～t2.8mm，薄壁化做法是通过：1.采用高流动性、高刚性材，提高树脂流动性及产品刚性，2.采用均匀壁厚设计或者局部采用渐变壁厚方式，并运用强度CAE分析软件进行验证。采用此种薄壁化设计方法存在以下问题：1.薄壁化程度较低，大部分薄壁化保险杠壁厚处于t2.2～t2.8，壁厚进一步下降空间难度大2.部分造型复杂产品薄壁化后很难达到刚度与外观兼顾的目的，保险杠薄壁化适用性大大降低。《时代汽车》2019年8月25日中记载的《汽车轻量化之保险杠》提出的就是基于均匀壁厚设计思想。对于车辆上含板状造型的注塑零件包括塑料翼子板，塑料尾门外板，注塑的后隔板，门饰板，车门里板等均存在上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法，实现含板状造型的注塑零件的轻量化。本专利技术的技术方案为：含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法，将设定的等壁厚的第一含板状造型的注塑零件数字模型沿厚度方向抽取注塑零件中性面，将含板状造型的注塑零件中性面网格化分区，设定含板状造型的注塑零件中性面各网格区域的网格初始壁厚，根据含板状造型的注塑零件在车辆上的连接约束要求设置约束，在网格区域内施加作用力，获得作用力下网格区域内中性面的位移，比较标准位移值，确定所述区域内壁厚的增减调整，进而得到所述区域的刚度要求的最小壁厚，按照同样的方法得出其他区域的刚度要求的最小壁厚值。含有板状造型的注塑零件包括保险杠，塑料翼子板，塑料尾门外板，注塑的后隔板，门饰板，车门里板等车辆塑料零部件。由于含有板状造型的注塑零件(保险杠等)造型复杂，如果就在构建的等壁厚的第一含板状造型的注塑零件数字模型进行3D网格划分并进行网格作用力-位移仿真，要获取理想的作用力-位移数据，需要通过多次的建模及仿真，工作效率。本专利技术上述抽取保险杠中性面，在含有板状造型的注塑零件(保险杠等)中性面上定义壁厚，通过网格作用力-位移仿真，可以比较快的获取理想的作用力-位移数据，提高仿真的效率。上述含有板状造型的注塑零件(保险杠等)中性面系含有板状造型的注塑零件(保险杠等)造型沿厚度方向能够体现保险杠全部造型特征的面。进一步的优化技术特征是：所述网格区域内施加作用力包括，施加不同大小的作用力，获得一组多个作用力-位移关系。在网格区域内进行多次不同大小作用力-位移仿真，可以获知该区域不同作用力下，注塑零件的不同的变形状态。进一步的优化技术特征是：确定所述区域内壁厚的增减调整包括，位移值大于标准位移值，以第一设定值增加该区域壁厚，再次施加相同作用力，得到调整后的位移值，将调整后的位移值与标准位移值比较，再次确定所述区域内壁厚的增减调整直至所述区域内壁厚满足标准位移值要求。进一步的优化技术特征是：确定所述区域内壁厚的增减调整包括，位移值小于标准位移值，以第二设定值减小该区域壁厚，再次施加相同作用力，得到调整后的位移值，将调整后的位移值与标准值比较，再次确定所述区域内壁厚的增减调整直至所述区域内壁厚满足标准位移值要求。进一步的优化技术特征是：对每个作用力-位移关系中的位移值与相对应标准位移值比较，所有作用力-位移关系中的每个位移值均大于相对应标准位移值时，以第一设定值增加该区域壁厚，再次施加相同作用力，得到调整后的位移值，将调整后的位移值与标准位移值比较，再次确定所述区域内壁厚的增减调整直至所述区域内壁厚满足标准位移值要求。进一步的优化技术特征是：对每个作用力-位移关系中的位移值与相对应标准位移值比较，作用力-位移关系中的位移值小于相对应标准位移值时，以第二设定值增加该区域壁厚，再次施加相同作用力，得到调整后的位移值，将调整后的位移值与标准位移值比较，再次确定所述区域内壁厚的增减调整直至所述区域内壁厚满足标准位移值要求。上述的通过作用力-位移仿真，调整各区域内的注塑零件(保险杠等)的厚度，可最大限度得获得注塑零件(保险杠等)不同部位的在满足刚度(强度)条件下的最小厚度。进一步的优化技术特征是：获得抽取注塑零件(保险杠等)中性面满足刚度要求的最小壁厚值后，构建第一注塑零件(保险杠等)数字模型的浇筑系统，进行模流CAE分析，调节壁厚，调整后的壁厚≥各区域刚度要求的最小壁厚，得到调整后的保险杠壁厚。进一步的优化技术特征是：所述调整后的平均壁厚需满足以下要求：即树脂流动长度除以平均壁厚≥树脂流长比要求，其中平均壁厚值的获得方法包括：壁厚*该壁厚范围占比累加计算得出。进一步的优化技术特征是：调节壁厚包括调整相邻两区域壁厚差，以设定渐变比例值确定渐变区域的宽度。进一步的优化技术特征是：以调整后的注塑零件(保险杠等)壁厚数据构建壁厚的第二注塑零件(保险杠等)数字模型，第二注塑零件(保险杠等)数字模型进行刚度分析和/或模流分析，确定所述第二注塑零件(保险杠等)数字模型的壁厚是否满足要求。上述在确定了注塑零件(保险杠等)各部位(各区域)最小厚度后，基于最小厚度，在注塑零件(保险杠等)数字模型的浇筑系统，进行模流CAE分析过程，整调注塑零件(保险杠等)不同部位的壁厚，进而再利用调整的壁厚数据建模，进行刚度分析和/或模流分析验证上述壁厚数据是否满足要求。本专利技术方法数据处理量相对较少，效率较高，最大程度的降低保险杠的壁厚，实现保险杆的轻量化。解决成型外观、刚度不能兼顾的问题。需要说明的是，本专利技术含板状造型的注塑零件包括塑料翼子板，塑料尾门外板，注塑的后隔板，门饰板，车门里板中的一种车辆注塑零部件。附图说明图1一个实施例保险杠中性面网格化区域示意图。图2一个实施例保险杠构建约束示意图。图3一个实施例保险杠刚度要求的最小壁厚分布示意图。图4一个实施例保险杠构建浇筑系统示意图。图5一个实施例保险杠壁厚厚度分布示意图。图中，1--第一浇筑口；2--第二浇筑口，3--第三浇筑口，4四第一浇筑口；图3,5中分别表示该区域的壁厚值，单位为毫米。具体实施方式下列具体实施方式用于对本专利技术权利要求技术方案的解释，以便本领域的技术人员理解本权利要求书。本专利技术的保护范围不限于下列具体的实施结构。本领域的技术人员做出的包含有本专利技术权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本专利技术的保护范围。本实施例以包含有大面积板状造型的车辆保险杠为例予以说明。构建等壁厚的保险杠数字模型，本实施采用构建(初始壁厚t2.2mm的等壁厚的保险杠CATIA数据；将CATIA数据导入HyperMesh软件进行模型修复(在导入过程中如果出现数据缺失，如模型中线条缺失，修复缺失的线条)；抽取保险杠中性面(即保险杠数字模型沿厚度方向抽取表征保险杠造型全部特征的面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法，其特征是，将设定的等壁厚的第一含板状造型的注塑零件数字模型沿厚度方向抽取注塑零件中性面，将含板状造型的注塑零件中性面网格化分区，设定含板状造型的注塑零件中性面各网格区域的网格初始壁厚，根据含板状造型的注塑零件在车辆上的连接约束要求设置约束，在网格区域内施加作用力，获得作用力下网格区域内中性面的位移，比较标准位移值，确定所述区域内壁厚的增减调整，进而得到所述区域的刚度要求的最小壁厚，按照同样的方法得出其他区域的刚度要求的最小壁厚值。/n

【技术特征摘要】
1.一种含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法，其特征是，将设定的等壁厚的第一含板状造型的注塑零件数字模型沿厚度方向抽取注塑零件中性面，将含板状造型的注塑零件中性面网格化分区，设定含板状造型的注塑零件中性面各网格区域的网格初始壁厚，根据含板状造型的注塑零件在车辆上的连接约束要求设置约束，在网格区域内施加作用力，获得作用力下网格区域内中性面的位移，比较标准位移值，确定所述区域内壁厚的增减调整，进而得到所述区域的刚度要求的最小壁厚，按照同样的方法得出其他区域的刚度要求的最小壁厚值。


2.如权利要求1所述含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法，其特征是，所述网格区域内施加作用力包括，施加不同大小的作用力，获得一组多个作用力-位移关系。


3.如权利要求1或2所述含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法，其特征是，确定所述区域内壁厚的增减调整包括，位移值大于标准位移值，以第一设定值增加该区域壁厚，再次施加相同作用力，得到调整后的位移值，将调整后的位移值与标准位移值比较，再次确定所述区域内壁厚的增减调整直至所述区域内壁厚满足标准位移值要求。


4.如权利要求1或2所述含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法，其特征是，确定所述区域内壁厚的增减调整包括，位移值小于标准位移值，以第二设定值减小该区域壁厚，再次施加相同作用力，得到调整后的位移值，将调整后的位移值与标准值比较，再次确定所述区域内壁厚的增减调整直至所述区域内壁厚满足标准位移值要求。


5.如权利要求2所述含板状造型的注塑零件壁厚仿真确定方法，其特征是，对每个作用力-位移关系中的位移值与相对应标准位移值比较，所有作用力-位移关系中的每个位移值均大于相对应标准位移值时，以第三设定值增加该...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑根保，李十全，徐彪，王龙，何继辉，陈奎，贺倩，陈飞，马云超，甘学文，
申请(专利权)人：东风本田汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42